Informe de Aire - Chiller

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica SANTIAGO

TITULO DE LA EXPERIENCIA _________________________________CHILLER Y SISTEMAS DE AGUA FRÍA____________________________ EXPERIENCIA N° 1

Grupo N°2-B

Fecha de la Exp.: 24 de Abril de 2013. Fecha de Entrega: 02 de Mayo de 2013.

NOMBRE ASIGNATURA_______________Aire Acondicionado____________________ CODIGO_____15097______ CARRERA_______ Ingeniería De Ejecución En Climatización _______Modalidad ( Diurna o Vespertina)________Diurna__________ INTEGRANTES: Marcelo Sotomayor - Jorge Ulloa - Esteban Urbina - Braúlio Valenzuela - Rodrigo Vergara Apellido Paterno

Apellido Materno

Nombre

________________________ Firma del alumno Fecha de Recepción

Nota de Interrogación ________________

Nombre del Profesor ________ Ariel Rodrigo Díaz Matus________

Nota de Participación ________________ Nota de Informe ____________________ _________________________________ Nota Final __________________ ______ ________________

Firma del Profesor

SE RECOMIENDA AL ESTUDIANTE MEJORAR EN SU INFORME LA MATERIA MARCADA CON UNA X ________ Presentación ________ Características Técnicas ________ Descripción del Método seguido OBSERVACIONES

________ Cálculos, resultados, gráficos ________ Discusión, conclusiones _______ Apéndice

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Índice

1. Resumen del contenido........................................................................................................................3 2. Objetivo de la experiencia...................................................................................................................3 3. Características técnicas de los equipos empleados...........................................................................4 4. Descripción del método seguido..........................................................................................................6 5. Presentación de los resultados............................................................................................................6 6. Discusión de los resultados, conclusiones y observaciones personales..........................................12 7. Apéndice..............................................................................................................................................15 A) Bibliografía empleada y temario del experimento.....................................................................15

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1. Resumen del contenido El presente informe indica los objetivos que se cumplieron durante la experiencia y en el desarrollo de este, el cual corresponde a la Visita Técnica a la Empresa ANWO, para el ramo de Aire Acondicionado. El tema a tratar en este documento, es sobre Chiller y Sistemas De Agua Fría. Luego se presenta las características técnicas de los equipos, en los cuales se centro la visita, Water-Chillers MGB. En seguida se explicara la metodología seguida, para después demostrar el desarrollo de la pauta exigida, con preguntas sobre la charla realizada. Finalmente el informe tendrá adjuntada las conclusiones y comentarios personales de cada uno de los integrantes del grupo.

2. Objetivo de la experiencia

OBJETIVO GENERAL Familiarizarse con sistemas de Aire Acondicionado, con equipos Chiller y Sistemas De Agua Fría, comprenderlos y analizarlos, ver sus variedades, tipos de conexión y modos de uso, estudiar sus sistemas de refrigeración con sus implementes de regulación y seguridad.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Desarrollar pauta especifica exigida por el profesor, con preguntas sobre la charla realizada en la visita técnica a la Empresa ANWO y realizar las conclusiones correspondientes.

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3. Características técnicas de los equipos empleados El equipo en el que se baso la visita fue el Water-Chillers Modelo MGB, sus características son:            

Capacidad desde 30 kW hasta 1040 kW Bomba de calor Diseño modular Combinación flexible Modulante-Alta eficiencia Compresor Scroll digital desarrollado por Copeland Fácil conexión entre la unidad principal y auxiliares Operación secuencial Sistema de control basado en microprocesador Intercambiador de tubo y carcaza Disponible en Refrigerante R470C Opción ambiente marino

Control y Seguridad:             

Control con temporizador semanal Conexión entre módulos: RS485 Rango T°: Frío 5°C a 17°C; Calor 45°C a 50°C Control de modo operación Control de bomba de agua Control de velocidad del ventilador Descongelamiento Automático Protección de secuencia fase Protección de alta y baja presión de compresor Protección de sobre corriente Protección T° descarga del compresor Protección perdida de caudal de agua Protección falla sensor de temperatura

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Tabla de los modelos de Chiller MGB:

Esquema del circuito de Aire acondicionado con Chiller MGB:

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4.

Descripción del método seguido La visita comienza con la llegada a la Empresa de Climatización ANWO, es ahí donde podemos visualizar la gran variedad de equipos, herramientas y productos, que esta compañía provee a nuestro rubro. Se pudieron destacar, radiadores con diseños modernistas, equipos Split de muro, de Cassette, de Split de ducto, bombas, calderas, entre otros. Luego nos dirigimos al lugar de la charla, la cual fue una clase amplia y detallada sobre un tema en particular que corresponde a nuestro ramo Aire Acondicionado, que son los Water Chillers- Modelos MGB. Es acá donde se nos da conocer las características principales de estos sistemas, nomenclaturas, y sus tipos de conexiones, al conectarse varios entre si, para sistemas mas amplios. Se nos dan a conocer los esquemas respectivos de ellos y, los parámetros de seguridad y control de estos equipos. Después nos dirigimos donde estaban estos equipos físicamente, donde se nos dieron a conocer mas detalles de ellos y se resolvieron dudas de la charla. Finalmente se no hace entrega de un CD con toda la información, el cual nos ayudada a saber mas sobre los Chillers y ayudar a responder la pauta especifica exigida para el informe. 5. Presentación de los resultados Definir y Explicar lo observado por medio de la presentación (charla), en relación a los siguientes temas: 

¿Cuáles son los tipos de Chillers que comercializa ANWO?

ANWO como gran empresa de climatización, a parte de los Water-Chiller MGB, analizados y estudiados, durante la charla, también tiene en el mercado una gran variedad 6

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de estos equipos tan importantes para una instalación de Aire Acondicionado a gran escala. Entre los que comercializa están: - Chiller Refrigerados por Aire Midea: Es el estudiado en la charla y sus modelos son: MGB-D30W/SN ; MGB F65W/SN2 -

Chiller Modular Refrigerado por Aire (R410a): Es una unidad enfriada por aire (bomba de calor) con combinación modular. Es mayoritariamente usado en edificios de oficina, hoteles y escuelas. Algunos de sus modelos son: LSQWF65MG/NaC-M ; LSQWF80MG/NaC-M ; LSQWF130MG/NaC-M ; LSQWF160MG/NaC-M

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Chiller Tornillo Refrigerado por Aire (R134a): El Chiller de tornillo modular enfriado por aire, es u equipo que entrega agua fría. La unidad se puede combinar con terminales AHU para generar centrales de aire acondicionado de gran capacidad. Es mayoritariamente usado en edificios civiles e industriales o para suplir agua fría en procesos de manufactura. Sus modelos son: LSBLGF230MT3/Nb-M ; LSBLGF350MT3/Nb-M ; LSBLGF430MT3/Nb-M -

Chiller Tornillo Refrigerado por Agua (R134a): Los Chiller de tornillo GREE refrigerados por agua con refrigerante R134a tienen gran eficiencia energética, una operación confiable y una estructura compacta. Es mayoritariamente usado en edificios, hoteles y escuelas. Algunos de sus modelos son: LSBLG180H/Nb-M ; LSBLG380H/Nb-M ; LSBLG680H/Nb-M ; LSBLG1280H/Nb-M -

Chiller Centrifugo Enfriado por Agua (R134a): El Chiller centrifugo cuenta con avanzada tecnología, sistema de control con microcomputador, lo que nos entrega alta eficiencia energética, una operación estable y un alto rango de ajustes entre otros, Es usado generalmente en hospitales, escuelas, supermercados, etc. Algunos de sus modelos son: LSBLX1400-M ; LSBLX1400-M ; LSBLX2200-G ; LSBLX3600-M ; LSBLX4400-G ; LSBLX 5600S-M ; LSBLX7200S-G

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¿Hasta qué año se puede utilizar en Chile el refrigerante 22 (R – 22)? 7

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En estos momentos se puede utilizar, pero en pocas cantidades y regulado, la idea que se vaya disminuyendo hasta el 2030, que es el año que ninguna empresa podrá trabajar con este refrigerante. Según lo dispuesto por el Protocolo de Montreal, el cronograma de reducción para Chile es: • 2013: congelamiento inicial línea base (entiéndase esta última, el promedio de consumo de los años 2009-2010) • 2015: reducción de consumo del país de un 10% línea base. • 2020: reducción de consumo del país de un 35% línea base. • 2025: reducción de consumo del país de un 67,5% línea base. • 2030: reducción total del consumo.



¿Qué refrigerante se usa en un Chiller y porque? El refrigerante usado mayormente en los equipos de Chiller es el R-22, pero este debe ser sustituido por problemas ambientales. Existen más refrigerantes que pueden ser utilizados en un Chiller como medio de transferencia de calor, como lo es así el R-407c y R-134, pero el tipo de refrigerante dependerá de las presiones del sistema. El R-407c es el sustituto del R22 debido a su parecido comportamiento. El refrigerante debe ser seleccionado por las presiones que se deseen utilizar, ya que existen refrigerantes que pueden trabajar a bajas, medias, altas y muy altas presiones. Otro factor que implica en la selección del refrigerante, es el tipo de aceite que se ocupa en el compresor El R407C no es miscible con aceites minerales, así han de utilizarse aceites poliolésteres (POE) en la lubricación de la bomba y los circuitos de refrigeración.

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¿Qué sucedería si se mezcla el refrigerante con el agua? Dependiendo de las propiedades del tipo de refrigerante serán las consecuencias que traerá la mezcla de refrigerante con el agua, ya que este también puede funcionar como medio de transportación de energía. Aun así la mezcla de estos puede traer problemas en los equipos que componen un sistema de refrigeración, debido las diferentes propiedades de cada freón; presiones de alta y baja del sistema y las temperaturas de saturación. Es posible que en la liberación de calor del refrigerante en el condensador, el agua tenga que ceder más calor y pase de su estado líquido a solido formando pequeños cristales que puedan dañar a los equipos interiormente. Además es posible que entre agua o refrigerante en su estado líquido al compresor debido a las diferentes propiedades los dos fluidos 8

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circulantes en el ciclo. 

¿Qué función cumple el Estanque o Vaso de Expansión? y ¿Donde se debe instalar en un sistema generalmente? Es un elemento que se instala en sistemas de calefacción los cuales absorben el volumen que es generado por las diferencias de temperaturas. Existen dos tipos de vaso de expansión: Abierto y cerrado. El estanque de expansión abierto debe colocarse en la parte más alta de la instalación. El estanque de expansión cerrado debe colocarse junto a la sala de caldera formando parte del sistema.



¿Cómo se estima o calcula un estanque de expansión? Para calcular la capacidad de un estanque de expansión se pueden utilizar diferentes programas, sin embargo se deben tener en cuenta los siguientes pasos y la siguiente formula que nos ayudara en la selección. En primer lugar necesitamos saber el volumen de agua que tenemos dentro del sistema, cabe mencionar que no me refiero al flujo. El valor que necesitamos es el volumen total de agua que puede almacenar todo el sistema dentro de sus tuberías y equipos, en galones (o litros). Además del volumen de agua en las tuberías, tenemos que agregar el volumen que pueden contener los serpentines, tanto del chiller como de las unidades manejadoras o "fan coil". Además necesitamos saber la caída de presión total en el sistema, el mismo valor con el cual fue seleccionada la bomba. Pmax Vf= ∙ fd ∙ Vi P max−Pmin Dónde: Pmax: La presión absoluta del circuito a la temperatura máxima. Pmin: la presión absoluta a la temperatura inicial de llenado. fd: coeficiente de dilatación del agua. Vi: volumen de agua de la instalación cuando la temperatura del agua es la más baja. Vf: volumen final en el estanque.

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Este valor tendrá que corregirse de acuerdo a la altitud de la ciudad en la cual se instalará el estanque. 

Analice y explique qué sistema es mejor respecto a la mantención: Un Chiller enfriado por aire y por agua? Al analizar ambos tipos de chillers, encontramos grandes diferencias partiendo por sus diferencias físicas, ya que la instalación de un chiller enfriado por aire es mucho más pequeña ya que no necesita de gran espacio físico para el enfriado, sin embargo el chiller enfriado por agua requiere de una instalación más grande ya que este tipo de chiller debe contar con una torre de enfriamiento la cual requiere de un lugar físico de gran tamaño, es por esto que se instalan en los techos o azoteas de los lugares de instalación. A simple vista por las dimensiones físicas de las instalación podemos inferir que la mantención de un chiller enfriado por agua tiene una mayor complejidad debido a su gran tamaño y al tratamiento que se debe hacer en la torre de enfriamiento para que no aparezcan algas o diferentes contaminantes para el agua. En cambio un chiller enfriado por aire requiere de una mantención más pequeña y más rápida desde el punto de vista del tamaño de la instalación, por lo cual este es el mejor con respecto a la mantención.



¿Explique qué función cumple un Water Flow Switch? Un Water Flow Switch o sensor de flujo, es un dispositivo de seguridad, que permite determinar si en el circuito existe la presencia de fluido. Estos funcionan con modalidad de encendido o apagado. Su función principal a gran escala, es abrir o cerrar un circuito eléctrico cuando el flujo comienza o termina. Otros resultados de su funcionamiento, son; producir una señal cuando el flujo se detiene; encender un motor cuando hay flujo; apagar una alarma cuando el flujo es el adecuado, detener un motor cuando no hay flujo, entre otros. Los distintos tipos de sensores de flujo, están adaptados para las diversas necesidades y aplicaciones específicas. Estos se clasifican en: Los más comunes:

      

De pistón De paleta De elevación Menos comunes Mecánicos visuales Mecánicos de molino Electrónico de molino 10

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Electrónico de turbina Diferencial de presión Magnéticos Ultrasonidos Diferencial de temperatura Desplazamiento positivo Principio de funcionamiento En primer lugar estos sensores se basan en un principio termodinámico; donde en la tubería se genera calor que es transportado, y este calor se asimila a una medida de velocidad de flujo. Si el Water Flow Switch detecta velocidad de flujo (movimiento) en el sistema, manda una señal para que los chillers funcionen con normalidad. En el caso contrario, si el sensor deja de detectar flujo (debido a que no percibe movimiento de fluido en el sistema) manda una señal para que las bombas se detengan, por lo tanto el flujo se detiene y se envía una señal a la tarjeta madre del “chiller master” (equipo autónomo que comanda a los demás chillers), para que todo el sistema se detenga. Si nos instalamos en el peor de los casos, que no estuviera instalado el sensor de flujo, los chillers siguen funcionando sin flujo en el sistema, por lo tanto se comienzan a congelar y causar graves problemas internos irreparables.



¿Por qué comúnmente falla el Water Flow Switch? Un sensor de flujo falla comúnmente debido a que no se sigue el manual de la instalación adecuadamente, o por motivos que dependen de otros dispositivos. Si el flujo que pasa por el sensor es turbulento, causará un funcionamiento intermitente de él, por lo que producirá un falla a corto o mediano plazo.



¿Por qué debe ser instalado a 5 diámetros de la última singularidad el interruptor de flujo? El sensor de flujo debe ser instalado a cinco diámetros de la última singularidad, (ya sea un codo o válvula) ya que a través de ellas, el flujo se puede tornar turbulento o muy turbulento, lo que implica que la velocidad de flujo aumente y por lo tanto el Flow Switch, no cumpla con la función requerida. En los manuales de funcionamiento están especificados estos puntos para no cometer errores de instalación. Al pasar flujo turbulento (flujo inestable) a través del sensor de flujo, ocasiona una distorsión del flujo óptimo que se requiere para que el sensor haga bien la función. Con esto se logra interferir la señal que da hacia los “water chillers”, por lo tanto, podría dar señal de detener los chillers al haber flujo, o viceversa, lo que traería 11

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problemas en el sistema. 

Defina tecnología Inverter La tecnología Inverter a diferencia de los sistemas convencionales, está enfocada a adaptar la velocidad de compresor de acuerdo a las necesidades requeridas a cada momento, de este modo se consumirá la energía necesaria para desarrollar ese requerimiento especifico. Gracias a esta tecnología, los equipos son capaces de variar las revoluciones del motor del compresor de esta manera proporcionaran exclusivamente la potencia demandada. Además, debemos destacar que cuando están a punto de alcanzar la temperatura deseada, los equipos disminuyen significativamente la potencia para evitar que el compresor se sobre exija al arrancar. De esta manera se ven beneficiados significativamente en una disminución de ruido y el consumo de energía. Por lo tanto esta tecnología nos permite tener un control más detallado del funcionamiento del compresor, sencillamente funciona de manera óptima. Favoreciendo los requerimientos de potencias, utilizando la energía necesaria (pueden llegar a funcionar un 15% por debajo de su potencia y alcanzar las temperaturas deseadas más rápidamente), lo que se traduce en una reducción significativa del ruido y consumo.

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Qué función cumplen las válvulas: 

Expansión Electrónica Primeramente, debemos decir que la incorporación de estas válvulas es cada vez más frecuente en los sistemas proyectados hoy en día, ya que son las únicas que permiten el funcionamiento ideal del evaporador, su funcionamiento está enfocado en mantener al evaporador lleno de gas o líquido refrigerante permitiendo que solo salga (de este evaporador), únicamente gas sobrecalentado con el objeto de no dañar el compresor. Estas válvulas, no favorecen solamente el cuidado del compresor, sino que también nos presentan las siguientes características: Son ideales para trabajar en sistemas en los cuales las cargas sufren grandes variaciones. Favorecen en los sistemas en donde las presiones de condensación sufren grandes cambios. Expresan un ahorro de energía considerable. 12

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En su estructura nos presenta un motor que acciona esta válvula, controlada por un microprocesador que nos ofrece una precisión única en el ámbito de regulación de flujo. Estas válvulas son ideales y utilizadas con mayor frecuencia para alimentar evaporadores de equipos como: Chillers, aire acondicionado con bomba de calor, equipos relacionados con refrigeración. 

De Equilibrio Las válvulas de equilibrio tienen como función primordial equilibrar las presiones entre el interior y exterior de una cámara frigorífica para evitar cualquier esfuerzo en la estructura. Estas válvulas disponen de un dispositivo de evacuación de aire (depresión y sobrepresión). También debemos señalar la existencia de válvulas de equilibrio que controlan la presión y también el caudal que pasa por ella, para favorecer el balance hidráulico de un circuito de climatización. Es por esto que son consideradas primordiales a la hora de montar un sistema de climatización.

6. Discusión de los resultados, conclusiones y observaciones personales Alumno: Braulio valenzuela La experiencia se basaba en darnos a conocer el producto de Anwo "chiller MGB", estos chillers se fabrican en diversas potencias, son del tipo modular, operan en forma secuencial, poseen la tecnología de válvula de expansión electrónica, son de fácil instalación y poseen control electrónico. Estos chillers a diferencia de otros nos presentan una característica importante de ser el tipo modular, esto podría significar una ventaja significativa si de espacio se refiere, ya que generalmente los ingenieros en climatización tienen espacios muy reducidos, esto nos da una pequeña ventaja aprovechando el tamaño de cada módulo, ya que podemos conectar hasta 16 módulos (considerando una unidad principal y quince auxiliares) que es lo máximo permitido por la tarjeta de control de la unidad principal. Además, nuestro relator nos comentó que estos chillers se tienen en stock en potencias hasta 65kW, pero de necesitar una potencia mayor, se podía realizar un pedido especial. También se comentó y se destacó el fácil montaje de estos equipos, la conexión entre la unidad principal y sus módulos era bastante sencilla según lo que nos presentaban los diagramas que proyectaba.

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A modo de opinión, es bastante didáctico la forma en la cual nos exponen el tema, ya que nuestro relator nos muestra diagramas, nos señala en que casos deberíamos ocupar cierto tipo de equipo, la seguridad del sistema y como generamos que el sistema funcione de manera óptima. Anwo siempre se ha caracterizado por ser una marca de bastante prestigio, y es por esto que es importante para nosotros conocer sus equipos, como deberíamos montarlos y también conocer nos dispositivos de seguridad que nos aseguran un correcto funcionamiento. Me llamo la atención que estos chillers no necesitan una torre de enfriamiento, lo que evidentemente implica que el espacio en el cual haremos esta instalación se reduce significativamente, nos presenta una reducción bastante significativa de los costos de energía y mantenimiento. También a modo de conclusión, somos capaces de diferenciar que un chiller enfriado por agua posee una mayor capacidad de enfriamiento, que está relacionada estrictamente a la tasa de transferencia de calor del agua, la utilización de este sistema está enfocado a grandes edificaciones que requieren un alto tonelaje de refrigeración. En cambio los chillers enfriados por aire poseen una capacidad más reducida, esto se debe a que el aire posee una menor tasa de transferencia que el agua, pero tiene una ventaja respecto al otro sistema, la mantención de los sistemas enfriados por aire es mucho más baja, ya que no nos afectan las incrustaciones del agua producidas en los tubos de los intercambiadores de calor. Por tanto es necesario saber qué ventajas obtendremos con cada sistema, y de esta forma, saber cuál sería más apropiado de acuerdo al caso que se nos presente, pero definitivamente los laboratorios realizados en la empresa Anwo, nos presenta escenarios, nos dan consejos y consideraciones a la hora de proyectar un sistema en particular.

Alumno: Rodrigo Vergara Existen muchos tipos de sistemas para Aire Acondicionado, como por ejemplo los equipos de ventana, Split, cassette, piso cielo, Split de ducto o Rooftop, los cuales tienen su propio sistema de refrigeración. Pero estos son utilizados para un requerimiento específico, como una oficina, algún reciento en particular o sector determinado, o este ultimo para necesidades mayores. Pero en cambio un sistema de aire acondicionado con equipo Chillers, es capas de climatizar varios recintos, y dependiendo del tipo y modelo, lo puede hacer para grandes requerimientos, como escuelas hospitales o edificios, el cual el elemento terminal de entrega de temperatura confort puede ser UMAS o Fan coils. EL trabajo de un Chiller es enfriar agua, la cual será dirigida por una bomba hasta los serpentines de frío de alguno de los dos equipos mencionados, los cuales tiene su propio ventilador ,el cual hará pasar aire por dicho serpentín, enfriando el aire. Los Chiller tienen distintas capacidades y modelos, por eso va depender según el requerimiento, si se va necesitar más de uno o un modelo determinado. Y al igual que un sistema de calefacción con calderas y radiadores, el sistema requerirá de su estanque de expansión, por causas de dilatación del agua, al enfriar y calentarse, y por las variaciones de presiones que va teniendo el sistema. Estos circuitos de agua deben ir con altas presiones por la sencilla razón de mover el fluido y sacar a su vez el aire que pueda ver en el sistema. Los Chiller pueden ser enfriados por aire o por agua, los enfriados por aire se podría decir que son mas autónomos, ya que traen su propio ventilador, el cual hace la funciona de enfriar el sistema

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en el condensador, pero una de las dificultades es que en verano el delta de temperatura es menor, lo que causara una variación en la eficiencia, interfiriendo la relación de compresión y a la ves el COP. Los enfriados por agua, necesitan de un elemento externo, el cual es una torre de enfriamiento, la que va tener un tratamiento a parte por el tema de las bacterias y las algas que ahí se puedan formar. Tiene una mayor área de instalación, costo y mayor mantenimiento por lo comentado anteriormente. El Chiller visto en ANWO, los MGB, son enfriados por aire, cada equipo trae sus ventiladores para esta función. Estos tienen la posibilidad de trabajar en frío o en calor, es decir enfriar o calentar agua según se desee, por lo tanto su sistema de refrigeración es de bomba de calor. Este modelo tiene la capacidad de combinar varios módulos de Chiller entre si, para lograr una mayor capacidad, si así el requerimiento lo va necesitando. La máxima capacidad que se pueden conectar son de 15 módulos y teniendo uno como maestro controlando a los demás, por lo tanto 16 módulos en total. Todos estos equipos son controlados por una tarjeta de control. Cada modulo tiene dos compresores que trabajan con un evaporador multitubular, y R-22 o R-407C, pero se recomienda el segundo, ya que el R-22, daña la capa de ozono y se esta limitando su uso hasta el 2030. Otra característica a destacar de estos equipos que se pueden conectar los módulos de dos formas, como vagones de trenes, es decir en serie, uno a tras otro, o en paralelo uno al lado del otro. Al igual que todo sistema o circuito de climatización, este tiene sus elementos de control y seguridad. Directamente en el circuito de refrigeración del Chiller tendrá una válvula de expansión electrónica equilibrada externamente, ya que estas nunca tienen problemas de funcionamiento. También presostatos de alta y baja para el compresor. Ya en el circuito total del aire acondicionado, la unión de cada Chiller debe llevar juntas de dilatación de goma, bombas con sus respectivas válvulas de servicio, filtros, manómetros, flow switch, sensor de entrada y salida del agua, etc. Un elemento a destacar es la Válvula de Equilibrio, la cual su función principal es mantener y modular las caídas de presiones del sistema. Otra válvula importante es la de flujo, ya que esta no permite el que el agua se devuelva a la bomba, si esta no estuviera el agua al devolverse haría presión en el eje de esta, causando un gran daño y fuga de agua. Es muy importante en un sistema de refrigeración de baja temperatura, tener un deshielo, el Chiller por lo tanto lo tiene, cuando el equipo empieza a trabajar a 0°C durante mas de 40 min, significara que se producirá hielo, lo cual afectara a al trasferencia de calor, por lo tanto se detecta este problema y se realiza el deshielo automáticamante. Alumno: Esteban Urbina En primer lugar, respecto a los refrigerantes, es importante señalar el papel que juegan el protocolo de Montreal, que se refiere a las sustancias que agotan la capa de ozono, y el protocolo de Kioto, que describe los problemas que causan los refrigerantes al cambio climático. El primero de ellos establece reducciones graduales de sustancias agotadoras de ozono (SAOs), hasta su eliminación total del mercado, separando a los países desarrollados con los que están en vías de desarrollo. En algunos países desarrollados tomaron como base la eliminación total del uso del cloro como elemento nocivo, por lo tanto, se crearon variados productos para reemplazar los refrigerantes por unos nuevos que cumplían con los mismos objetivos. Con respecto al R-22 en Europa, está permitido el uso como producto reciclado desde el 1 de enero del 2010 hasta el 1 de enero del 2014, oportunidad para adaptar los equipos y usarlo como materia prima para otros subproductos. En nuestro país, en el año 2015, se establecerá una línea base para disminuir su consumo, para finalmente el 2030 llegar al 100 % de reducción. Respecto al protocolo de Kioto, este acuerdo fija disminuir las emisiones de gases contaminantes que provocan el efecto invernadero, en donde el principal agente es el dióxido de carbono. Este acuerdo busca crear un ambiente más limpio, construyendo tecnologías respetuosas con el medio ambiente.

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En la charla en “Anwo” se especificaron variados temas, en relación a consideraciones de equipos enfriadores de agua, como las caídas de presiones, equilibración del sistema (válvulas equilibradoras), tipos de bombas utilizadas, filtros, entre otros. Lo más utilizado hoy en día son las válvulas equilibradoras, que se usan para realizar la calibración en el sistema. Además se presentaron los equipos “chiller” condensados por aire, tipo MGB (M: marca del equipo; G: línea liviana; B: generación de equipos) que no utilizan torres de enfriamiento. Estos utilizan menor espacio físico en la instalación pero contienen una menor capacidad de enfriamiento que los equipos condensado por agua, consideración especial al momento de proyectar. Generalmente están diseñados para trabajar con un

∆ T =5 ℃ . La gran ventaja que existe al utilizar estos equipos es

que se pueden instalar en forma modular para aumentar la potencia para el requerimiento específico. Además contiene en su sistema la válvula de expansión electrónica, haciendo que el sistema sea más eficiente. Y el compresor es de tipo “scroll”, ya que contiene bajos niveles de ruido, lo que implica un tema muy importante de acuerdo a cada aplicación. Un equipo “chiller” condensado por aire es rentable desde el punto de vista monetario. Sin embargo, si la temperatura del aire va aumentando (como en el verano), la relación de compresión aumenta, por lo tanto, el equipo consume mayor energía y gasta más, lo que trae como consecuencia, una disminución de la eficiencia (descenso del COP). También se abarcaron temas relacionados a la válvula de expansión termostática que ayuda a la eficiencia del sistema, puesto que funciona de acuerdo a la cantidad específica de refrigerante de ingreso al evaporador, según el requerimiento. Existen de dos tipos; equilibrada externamente y equilibrada internamente. La primera sirve para cualquier aplicación de climatización, mientras que la equilibrada internamente se ocupa generalmente para aplicaciones de refrigeración .Cuando la caída de presión supera los 0.4

kg /cm 2 hay que emplear una válvula de expansión termostática

equilibrada externamente, porque la internamente no es capaz de regular la presión porque censa la presión en solo un punto y no de da cuenta del cambio de temperatura que se provoca. Con respecto a la instalación de “chillers” en forma modular, en donde se pueden disponer máximo 16 “chillers” trabajando al mismo tiempo, se puede destacar la función que cumple el “chiller master” que trabaja como unidad principal, comandando a los demás chillers. Este equipo se ajusta en la opción “0” en el microprocesador de la tarjeta madre para que gobierne sobre las bombas. Si falla el equipo “master”, otro equipo puede cumplir esa función, ajustando las bombas, el sensor de flujo y válvulas. Otro punto importante, es la regulación de la diferencia de presión a través de la válvula equilibradora. Para su buen uso, es recomendable obtener una caída de presión cuando estén todos los equipos “fan coil” abiertos (en funcionamiento), para que a medida que se van cerrando, el equipo pueda seguir manteniendo esa misma diferencia de presión. Por lo tanto gestionar la regulación de esta válvula es de mucha importancia para mantener un diferencial de presión y que ayude al movimiento de flujo dentro del sistema. En la charla, se abarcó el tema de la válvula de retención implementada después de las bombas, ya que esta cumple con la función de que el flujo no se devuelva y evita que genere una columna de agua (presión) sobre la bomba, lo que provoca una presión radial sobre el eje de la bomba, que traerá consecuencias y daños irreparables. Además la función del sensor de flujo es primordial, ya que sin él, algunos dispositivos y por sobre todo los equipos “water chillers” pueden sufrir las consecuencias. Si este no opera de forma normal,

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los equipos pueden trabajar sin flujo, lo que conlleva a un congelamiento del sistema, ya que no habrá flujo de agua y sólo de refrigerante. Personalmente esta charla fue de mucha importancia, ya que se trataron temas puntuales de funcionamiento de dispositivos, problemas comunes de instalaciones, y por sobre todo, saber qué sistema implementar de acuerdo a cada aplicación, ya que como ingenieros ese es nuestro trabajo principal, en donde se regulan las variables de tiempo, dinero, capacidad frigorífica y requerimiento. Alumno: Jorge ulloa Con la salida a terreno realizada a Anwo, el principal objetivo fue darnos a conocer lo que es básicamente un Chiller para presentarnos el sistema Chiller MGB. Debido a que nunca hemos tenido conocimientos sobre cuáles son las funciones principales de un Chiller y que elementos debemos considerar al momento de llevar a cabo un proyecto en donde se deban instalar estos equipos, parámetros los cuales se deben tener en cuenta siempre en la instalación; tenemos los sistemas de seguridad y de control que componen el diagrama de flujo, de los cuales uno desconocía su información, como lo es el flow switch; el cual debe estar siempre instalado para no tener problemas técnicos y así mismo favorecer la eficiencia energética. Válvulas de retención que deben estar instaladas para no producir flujos en contra corriente. Presencia de un estanque de expansión el cual personalmente tenía el conocimiento de que este debe estar únicamente en sistemas de calefacción, y es de gran importancia en un sistema con Chiller ya que también se maneja con cambios de temperatura y así también de volumen que pueden provocar daños técnicos en su ausencia. El tipo de enfriamiento del Chiller, ya que se deben tener en cuenta el precio, el aprovechamiento de la energía y el tamaño del espacio a utilizar, ya que son factores que varían considerablemente si es un sistema enfriado por aire y si es enfriado por agua. Una de las cosas que me llamó la atención es el sistema de que se el sistema modular de los chiller MGB de anwo. En el cual se tienen un Equipo maestro el cual se debe controlar manualmente seleccionando el Chiller principal como “Cero” y en caso de que este sistema central falle, se puede fácilmente cambiar el controlador para seleccionar otro Chiller como maestro. Este sistema se puede conectar con 16 equipos Chiller más, en el cual cada uno consta con dos compresores, es decir que finalmente tenemos un total de 32 compresores trabajando para toda una planta. Una de las cosas importantes que se debe mencionar es hablar sobre el refrigerante que se utiliza en estos Chiller MGB, ya que revisando el cartalogo entregado de Anwo, se observa que en casi la totalidad de productos ofrecidos se trabaja con R22, este refrigerante se puede aún utilizar pero no comercializar, pero en un futuro próximo este debe dejar de utilizarse debido a los efectos ambientales que provoca, aun así estos equipos que ofrece Anwo se pueden utilizar con refrigerante R407c el cual tiene un comportamiento muy parecido al del R22. Alumno: Marcelo Sotomayor Luego de acudir a la charla dictada en ANWO, pude aprender diferencias en los chillers enfriados por aire y por agua, los diferentes refrigerantes utilizados para los equipos y otros puntos generales para la instalación e implementación de un sistema de aire acondicionado con estos equipos. Cabe mencionar diferentes puntos que llamaron la atención en la charla, como la conexión entre unidades principales y sus módulos y que todas las unidades podían funcionar como principales, al focalizarnos en el tema de la conexión en paralelo de estos equipos lo cual facilitaba mucho el tema de reparación o mantención a alguno de los equipos, evitando la detención del sistema completo, lo

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cual es una ventaja frente a los chiller enfriados por agua ya que para realizar la mantención de estos se debe detener el chillers y por ende detener el sistema de enfriado. Este punto es un gran punto a favor de los chillers enfriados por aire los cuales facilitan la mantención, sin embargo no siempre pueden ser utilizados ya que para instalación de gran tamaño se debe recurrir a los de enfriado por agua ya que estos son de mayor capacidad que los enfriados por aire. También llama mucho la atención el tema del espacio físico a utilizar, ya que gracias a estos chillers se reduce mucho el lugar físico de instalación, lo cual se vuelve muy provechoso para las instalaciones donde se cuenta con terrenos muy limitados para nuestras instalaciones de aire acondicionado. Además estos chillers presentados por ANWO, los MGB, no solo son capaces de enfriar agua, también tienen la opción de calentar agua, lo cual es una gran ventaja si se requiere un funcionamiento continuo a lo largo del año ya que al funcionar como bomba de calor son capaces de satisfacer requerimientos en diferentes épocas del año. Finalmente podemos mencionar el tema de los refrigerantes utilizados en los chillers, los cuales en su gran mayoría ocupan R-22, sin embargo por el protocolo de Kioto, donde se menciona que este refrigerante es dañino y no se debe seguir utilizando, es que se debe bajar el consumo de este a modo de que en unos años mas se deje de utilizar. Sin embargo esto no es un gran problema para estos equipos ya que se pueden utilizar además con refrigerante R407c el cual tiene un comportamiento similar al del R-22 de modo que sería un reemplazo para operar estos chillers MGB enfriados por aire.

7. Apéndice A) Bibliografía empleada y temario del experimento  

Catalogo ANWO- Aire Acondicionado Aplicado Revista Frío y Calor N°104: Propuesta de reducción de consumo de R-22 en Chile

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